針對機械制造裝備的有限元靜、動態(tài)分析及結構優(yōu)化.pdf

1、機械制造裝備的工作精度和運行效率已成為其設計追求的兩大目標。對機械制造裝備的結構進行靜、動態(tài)分析,找出其結構薄弱環(huán)節(jié),可指導機械制造裝備結構的設計和改進。有限元理論的問世,使得許多科學構想在技術上得以實現(xiàn)、得到應用,極大地推動了人類技術能力的發(fā)展。
　　有限單元法是現(xiàn)在解決工程項目中復雜問題的重要手段,在許多行業(yè)中,例如土木土建、海洋勘探、航空領域等,提供了進行科學研究和工程分析的重要方法和手段,已成為計算機輔助設計(CAD)、計

2、算機輔助制造(CAM)工程和數(shù)值仿真的重要補充部分。
　　本文首先在對目標數(shù)控鏜銑床實際結構研究分析的基礎上,結合經(jīng)典有限元理論,并以DS Solidworks軟件為主要分析工具,綜合運用了Solidworks的CAD建模功能以及Simulation模塊的靜力分析和頻率分析功能,對目標鏜銑床床身,立柱關鍵結構和整機的靜、動態(tài)特性進行了一定的研究,得到了相關的機床靜、動態(tài)特性參數(shù)。接著,研究了機床立柱、床身筋板高度和厚度對結構靜、動

3、態(tài)性能參數(shù)的影響,并基于針對連續(xù)體的相對密度原理,采用拓撲優(yōu)化的方法,綜合運用靈敏度分析和多目標優(yōu)化方法,以柔度和一階固有頻率為優(yōu)化目標,建立拓撲優(yōu)化數(shù)學模型,對機床立柱、床身結構筋板的排布進行了一定程度的改進和優(yōu)化。
　　接著,本文對目標弧齒錐齒輪銑齒機床身,立柱,橫滑板,工件箱,滑臺等關鍵結構和整機模型進行了較為全面的動態(tài)有限元分析,得到了比較詳細的自由、約束狀態(tài)下的動態(tài)特性參數(shù)。最后使用JM5930采集設備(N-modal)